Tragen Solaranlagen zur globalen Erwärmung bei?

In den sozialen Medien kursiert der Vorwurf, Solaranlagen würden zur globalen Erwärmung beitragen, anstatt ihr entgegenzuwirken.

Über Photovoltaik-Anlagen wird, wie auch über andere nachhaltige Energieträger, im Netz oft heftig diskutiert: Kritiker warnen oft davor, Solaranlagen würden zur globalen Erwärmung beitragen, anstatt diese zu bekämpfen. Doch was steckt hinter diesem Vorwurf?

Die Behauptung, dass Solaranlagen zur globalen Erwärmung beitragen, hält einer wissenschaftlichen Überprüfung nicht stand. Tatsächlich absorbieren Solarpaneele den größten Teil des Sonnenlichts und wandeln es in Energie um, anstatt es als Wärme zurück in die Atmosphäre zu strahlen.

Da Solarstrom zunehmend Strom aus Kohle- und Gaskraftwerken ersetzt, die erhebliche Mengen an Treibhausgasen freisetzen, führt die Umstellung auf Solarenergie zu einer erheblichen Reduktion der globalen CO2-Emissionen und des Treibhauseffekts, der den menschengemachten Klimawandel vorantreibt.

Doch wie sieht es mit den lokalen Temperaturen aus? Sind Solarpaneele Mitschuld an den steigenden Temperaturen in unseren Städten?

Wärmeentwicklung und städtisches Mikroklima

Jede Oberfläche absorbiert einen Teil des Sonnenlichts und reflektiert den Rest: In der Physik spricht man dabei vom sogenannten Albedo-Effekt. Dunkle Oberflächen absorbieren mehr Licht als helle, die wiederum mehr reflektieren. Durch ihre dunkle Farbe absorbieren Solarzellen mehr Sonnenlicht, welches sie dann für die Stromerzeugung nutzen. Aber heißt das dann nicht auch, dass sich diese schneller erhitzen und damit die Temperaturen in Städten steigen lassen?

Sebastian Nold vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) erklärt gegenüber der Tagesschau, dass der direkte Beitrag von Solaranlagen zur lokalen Erwärmung im Vergleich zu anderen städtischen Oberflächen minimal ist. Zum Vergleich sind hier einmal die Albedo-Werte unterschiedlicher Oberflächen, die sich im städtischen Raum finden lassen. Entnommen wurden die Zahlen einem Bericht des ISE (Seite 51). Je höher der Wert, desto mehr Sonnenlicht wird reflektiert.

Asphalt: 12 – 25 Prozent
Beton: 14 – 22 Prozent
Dachziegel: 10 (dunkel) – 30 (hell) Prozent
PV-Module: 5 – 10 Prozent

Gewöhnliche PV-Module neuerer Bauart besitzen also laut dem ISE einen Albedo-Wert in Höhe von fünf bis zehn Prozent. Zudem reflektieren sie deutlich weniger Licht Richtung Boden, als dies etwa bei einer gläsernen Gebäudefassade der Fall ist. Auch die Wärmespeicherkapazität eines PV-Moduls ist deutlich geringer als zum Beispiel die einer massiven Betonwand, wodurch es sich am Abend auch schneller abkühlt.

Eine im „Frontiers in Enviromental Science“ veröffentlichte Studie legt sogar nahe, dass PV-Anlagen tatsächlich zu einer Abkühlung beitragen können, da sie einen Teil der Sonnenenergie in Elektrizität umwandeln und weniger Wärme als traditionelle Dachmaterialien abstrahlen. Diese Eigenschaft kann insbesondere in dicht bebauten Städten, wo der sogenannte „Urban Heat Island“-Effekt ein Problem darstellt, von Vorteil sein.

CO2-Emissionen bei der Herstellung

Photovoltaik-Module stoßen im Betrieb keine Treibhausgase aus. Für ihre Produktion wird jedoch Energie benötigt, die oft noch von fossilen Brennstoffen stammt. Der CO2-Fußabdruck einer PV-Anlage hängt daher stark davon ab, welche Energiequellen für die Produktion genutzt werden.

Wenn die Solarpaneele in Ländern mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien produziert werden, können sie eine sehr niedrige CO2-Bilanz aufweisen. Die energetische Amortisationszeit, also die Zeit, die benötigt wird, bis die von den Panels erzeugte Energie die bei ihrer Herstellung verbrauchte Energie übersteigt, hat sich in den letzten Jahren dank technologischer Fortschritte zusätzlich signifikant verringert.

Was du dir merken solltest:

Solaranlagen ersetzen zunehmend Strom aus fossilen Quellen, was die globalen CO2-Emissionen erheblich senkt und damit zur Minderung des Treibhauseffekts beiträgt.
Obwohl Solarmodule dunkler sind und dadurch mehr Sonnenlicht absorbieren, ist ihr Beitrag zur lokalen Erwärmung minimal.
CO2-Bilanz von PV-Modulen hängt stark von den Energiequellen ab, die bei ihrer Produktion verwendet werden. Fortschritte in der Technologie haben die energetische Amortisationszeit deutlich reduziert.